[发明专利]一种面向异构内存系统建立检查点的装置

摘要

一种面向异构内存系统建立检查点的装置，属于计算机系统结构的系统容错技术，解决现有面向异构内存的基于存储的检查点技术开销过大、存在大量无用写的问题。本发明包括异构内存管理模块、地址映射模块、派生页管理模块、检查点调度模块，异构内存管理模块管理异构内存中数据在DRAM和NVM间的移动；地址映射模块提供一种细粒度、低开销的地址映射策略，当写请求试图修改检查点数据时，地址映射模块将写请求映射到其它硬件地址，以保持检查点数据的一致性；派生页管理模块对派生页进行管理；检查点调度模块控制何时触发检查点。本发明对上层应用透明，有效减少了内存占用和冗余写，在维护检查点一致性时减少了无用写，进一步降低了系统运行时间。

主权项

1.一种面向异构内存系统建立检查点的装置，包括异构内存管理模块、地址映射模块、派生页管理模块、检查点调度模块，其特征在于：(1)所述异构内存管理模块接受用户的内存访问请求，判断内存访问请求是否命中DRAM缓存，是则将内存访问请求转发给DRAM，否则进行缓存替换，向地址映射模块发出地址映射请求，根据地址映射模块返回的NVM地址访问NVM，将DRAM中淘汰页写回NVM，要访问的页读入DRAM淘汰页原来的位置，其中，所述用户的内存访问请求中包括要访问的页的NVM地址；(2)所述地址映射模块接受异构内存管理模块发出的地址映射请求，根据物理页上是否存在物理页脏标记和检查点位置标记，判断相关物理页是否与基础页、派生页建立映射关系，是则将一页物理页地址映射为基础页和派生页两页NVM页地址，限定物理页的第N个缓存块地址只能映射为这两页NVM页的第N个缓存块地址，分别用于存储物理页第N个缓存块的工作数据和最新的检查点；并向异构内存模块返回映射得到的NVM缓存块地址，根据情况更新物理页脏标记，其中，所述地址映射请求中包括物理页的NVM地址；否则向派生页管理模块发出派生页分配请求，根据派生页管理模块返回的页地址构造一页物理页映射到两页NVM页的映射关系，并为该物理页增加物理页脏标记和检查点位置标记；(3)所述派生页管理模块接受地址映射模块发出的派生页分配请求，判断派生页存储区中是否存在未被分配的派生页，是则向地址映射模块返回该未被分配的派生页，否则继续判断是否存在可被释放的派生页，是则释放该派生页，并将该页返回给地址映射模块，否则向检查点调度模块发出建立检查点的请求，并不断查询是否已经建立检查点，是则重新寻找可释放的派生页，并将释放的派生页返回给地址映射模块；(4)检查点调度模块自身定时启动建立检查点或者从派生页管理模块收到建立检查点请求启动建立检查点，建立检查点时，将检查点所包含的数据写入NVM，对相关物理页的检查点位置标记和物理页脏标记进行更新。